專利名稱：一種確定最大多徑時延的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種確定最大多徑時延7,的方法、 系統(tǒng)及裝置。
背景技術：
在正交頻分復用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex)系統(tǒng)中， 使用最小均方誤差(MMSE， Minimum Mean Square Error)算法一般能夠獲得 良好的信道估計效果。MMSE算法是利用導頻點的信道估計算法，是根據(jù)信道的頻域自相關信息 進行插值后得到其他子載波的信道估計。因此，使用MMES算法時，需要知 道信道的頻域自相關矩陣，而信道的頻域自相關矩陣與信道的最大多徑時延乂腿有關。OFDM系統(tǒng)中為了完全消除符號間干擾(ISI， Intersymbol Interference),虧1 入了循環(huán)前綴(CP， Cyclic Prefix), —般情況下信道的時延擴展不會超過CP的 長度，因此，目前計算信道的頻域自相關函數(shù)時， 一般不對信道的最大多徑時延^^max進行估計，而直接認為最大多徑時延^^max等于CP的長度。但是，通過仿真可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中直接用系統(tǒng)的CP長度作為信道的最大多徑時延^^max的做法會導致信道估計結果不夠準確，有時會存在較大誤 差，從而影響系統(tǒng)的解調(diào)性能，導致系統(tǒng)性能大大降低。A/"綜上所述，現(xiàn)有技術由于沒有對最大多徑時延 進行估計，而是直接 用CP長度代替，導致系統(tǒng)的信道估計誤差較大，影響系統(tǒng)的解調(diào)性能，使得系統(tǒng)性能大大降低。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供了 一種確定最大多徑時延的方法及裝置，用以得到更加 準確的最大多徑時延，從而減小系統(tǒng)的信道估計誤差，提高系統(tǒng)性能。本發(fā)明實施例提供的 一種確定最大多徑時延的方法包括 確定信道的時域信道估計值；對所述信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率門限進行 比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑；利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑時延。本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的裝置包括時域信道估計單元，用于確定信道的時域信道估計值；比較單元，用于對信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率 門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑；最大多徑時延單元，用于利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑 時延。本發(fā)明實施例，確定信道的時域信道估計值，對所述信道的時域信道估計 值與預先設置的信道有效徑的功率門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信 道中時延最大的有效徑；利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑時 延，得到更加準確的最大多徑時延，從而利用該最大多徑時延進行信道估計時， 可以提高系統(tǒng)的信道估計效果，減小誤差，從而提高系統(tǒng)的解調(diào)性能，使得系 統(tǒng)性能大大提高。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的總體方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的具體方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的裝置結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供了一種確定最大多徑時延的方法及裝置，用以得到更加 準確的最大多徑時延，從而提高系統(tǒng)的信道估計效果以及解調(diào)性能，使得系統(tǒng) 性能大大提高。本發(fā)明實施例所述抽頭是指時域信道估計窗內(nèi)各采樣點上的信道估計值， 所述抽頭包括有效徑和噪聲徑。下面結合附圖對本發(fā)明實施例進行說明。參見圖l，本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的方法總體包括步驟5101、 確定信道的時域信道估計值。5102、 對信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率門限進行 比較，并根據(jù)比較結果確定信道中時延最大的有效徑。5103、 利用信道中時延最大的有效徑所對應的時延，確定信道的最大多徑 時延。較佳地，本發(fā)明實施例提供的確定最大多徑時延的方法是周期進行的，可 以是每幀進行一次，也可以是每隔若干幀進行一次。即在步驟S101之前進一 步包括監(jiān)測預設周期的步驟，當周期到達時，執(zhí)行步驟SIOI。并且，較佳地， 步驟S103確定了當前周期內(nèi)信道的最大多徑時延后，進一步計算當前周期內(nèi) 信道的最大多徑時延和上一周期內(nèi)該信道的最大多徑時延的平均值，并用該平 均值更新當前周期內(nèi)信道的最大多徑時延。步驟S101確定信道的時域信道估計值的方法可以有多種，例如， 一般情 況下，在OFDM系統(tǒng)中為了減少系統(tǒng)開銷，導頻信號是在頻域插入的，所以可以先求得頻域信道估計值，再將其轉換到時域上，從而得到時域信道估計值。 現(xiàn)有技術在設計導頻時，主要考慮了導頻點疏密程度對信道估計性能的影 響，而沒有考慮導頻點在測量最大多徑時延中的應用。因此，較佳地，本發(fā)明實施例中利用系統(tǒng)的CP長度或者上一周期確定的最大多徑時延，設定時域信道估計窗的目標窗長，并且當該目標窗長小于或等于利用頻域信道估計的導頻 間隔計算得到的時域信道估計窗的當前窗長時，可通過間隔抽取頻域信道估計 值再將其轉換到時域的方法獲取時域信道估計值，這樣就避免了導頻點疏密程 度與信道最大多徑時延不匹配的問題，在時延擴展較小時，避免由于導頻間隔 太小，選取了過多點數(shù)，從而導致增加了無意義的運算量，下面結合具體實施 例進行說明。如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的具體方法包括 步驟S201、利用下式對信道中包含導頻信號的OFDM符號的進行頻域信道估計<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，表示第n個OFDM符號第z個子載波上的信道估計，表.' V示第n個OFDM符號第Z個子載波上的接收信號，""'表示第n個OFDM符號第個子載波上的發(fā)送信號，Z'表示OFDM符號上導頻子載波的位置，并<formula>formula see original document page 9</formula>
且， #p ,其中，^p表示頻域信道估計的導頻間隔，用于頻域信道估計；^。cc卿表示導頻分布的帶寬內(nèi)有效子載波的個數(shù)。S202、利用系統(tǒng)的CP長度7^，或上一周期確定的最大多徑時延^Vmax設定時域信道估計窗的目標窗長，并利用頻域信道估計的導頻間隔iV計算得 到時域信道估計窗的當前窗長，具體方法包括以下兩個步驟步驟a、令乂="*^^證或乂=7^。其中，用乂表示時域信道估計窗的目標窗長，用于對步驟S201中得到的 多個導頻點的頻域信道估計值進行插值，a表示為了避免多徑丟失所采用的將 時域信道估計窗的目標窗長適當加大的參數(shù)，并且3>1。在還沒有得到〃'7皿之前，即初始時，可采用^^=^^來配置。本發(fā)明實施例中，確定最大多徑時延的操作是周期進行的，因此，步驟S201 之前，還包括監(jiān)測預設周期的步驟，當周期到達時執(zhí)行步驟S201。上述設定時域信道估計窗的目標窗長是為了減少計算量，本發(fā)明實施例采 用CP的長度或上一周期確定的最大多徑時延來設定時域信道估計窗的目標窗 長，可以保證時域信道估計窗足夠長，使得有效多徑不會落到窗外，參與頻域 信道估計的點數(shù)足夠多，但又不會過多而導致計算量的增加。因此，上述參數(shù)a的值要大于l,使得當前時域信道估計窗的目標窗長變 大，意味著能在更大的范圍內(nèi)尋找有效多徑，從而避免上一周期確定的最大多徑時延W、 max估計不準確而帶來的多徑丟失。如果時域信道估計窗的窗長過小，則不可能估計到時域信道估計窗之外的最大多徑時延，因此，較佳地，為了避免誤差，可周期性地設置^^二^印進行 校準。步驟b、利用iV的值計算得到時域信道估計窗的當前窗長，即^L，其中，^附表示參與系統(tǒng)快速傅里葉逆變換(IFFT， Inverse Fast Fourier Transform) 處理的采樣點的個數(shù)，即通過對頻域信道估計值進行變換得到的時域信道估計窗的窗長。M^是典型的OFDM系統(tǒng)參數(shù)，在OFDM系統(tǒng)中利用頻域子載波承載數(shù)據(jù)，最后通過IFFT變換到時域后發(fā)送。
S203、當時域信道估計窗的目標窗長小于或等于利用頻域信道估計的導頻 間隔得到的時域信道估計窗的當前窗長時，計算對步驟S201得到的頻域信道 估計值進行抽取的倍數(shù)* ,并按照*的值對頻域信道估計值進行抽取。
具體的，判斷是否滿足下式
如果滿足，則根據(jù)下式計算々的值
當時域信道估計窗的目標窗長過大時，多徑將集中在時域信道估計窗之 前，時域信道估計窗之后的全是噪聲徑，而時域信道估計窗的目標窗長過大意
味著參與離散傅立葉逆變換(IDFT， Inverse Discrete Fourier Transform)的頻 域信道估計值會比較多，而過多的頻域信道估計值是沒有必要的，所以為了減 少運算量，此處對頻域信道估計值進行A倍抽取，例如，步驟S201中計算得到 100個頻域信道估計值，而計算得到的*的值為5，則從100個頻域信道估計值 中分別抽取第5個、第10個、第15個、第20個......頻域信道估計值，最后共
抽取出20個頻域信道估計值。
5204、 對A倍抽取出來的頻域信道估計值進行IDFT變換，得到時域信道 估計值。
5205、 按照從步驟a確定的時域信道估計窗的目標窗長范圍內(nèi)的最后一個 抽頭到第一抽頭的順序查找，當?shù)谝粋€查找到的時域J言道估計值大于信道有效 徑的功率門限的抽頭作為時延最大的有效徑。
需要說明的是，本發(fā)明實施例步驟S205查找時延最大的有效徑的操作是 一種較佳的實施方式，目的在于節(jié)省查找時間，因為在時域信道估計窗內(nèi)，各 個有效徑是按照時延從小到大的順序排列的，因此，按照從后往前的順序查找抽頭可以加快速度，因為查找的是時延最大的抽頭。當然，也可以從前往后查 找，將最后一個查找到的時域信道估計值大于信道有效徑的功率門限的抽頭作 為時延最大的有效徑，但是，這樣會浪費查找時間。
本發(fā)明實施例中，將信道的噪聲功率^乘以系數(shù)"，將^*77"作為信道有 效徑的功率門限。
其中，噪聲功率獲取的方法比較多，々的取值也可以有多種，較佳地，可
以是4.5dB。
另外，還可以有其他方式設置信道有效徑的功率門限，例如，在時域信道 估計窗的窗長范圍內(nèi)找到最大的抽頭功率，將其乘以一個系數(shù)，作為信道有效 徑的功率門限。
S206、將步驟S205確定的時延最大的有效徑所對應的時延^o」順按系統(tǒng) 采樣頻率進行變換，得到當前周期內(nèi)信道的某一天線對應的最大多徑時延。
具體地，按照下式對^°」皿按系統(tǒng)采樣頻率進行變換
因為導頻點大多數(shù)情況下不是占滿整個帶寬的，這種情況下會導致IDFT 處理后的時域信號采樣點的間隔發(fā)生變化。因此，需要按系統(tǒng)采樣頻率進行變
換，從而保證了步驟S206得到的乂皿是以系統(tǒng)采樣頻率為單位的。
較佳地，為了4吏得測量結果更加準確，可以進一步執(zhí)行下面兩個步驟
5207、 對于各天線上的包含導頻的OFDM符號都才艮據(jù)步驟S201至步驟
S206求得乂max，并對這些天線上對應的乂max取均值，得到當前周期內(nèi)信道
的更準確的最大多徑時延。
5208、 將估計出的最大多徑時延進行子幀間平滑。
假設上一子幀測量得到的最大多徑時延為^二L ，則當前子幀平滑后的信道的最大多徑時延是
^rmax = (1 - ")乂max + "^rmax
其中，"是平滑系凄t,平滑系數(shù)應該是隨著用戶終端的移動速度的變化而 變化的量，但在實際系統(tǒng)中，用戶終端的移動速度4艮難獲得，因此可以采用固 定值，較佳的，可以為0.5。
下面介紹一下本發(fā)明實施例提供的裝置。
參見圖3，本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的裝置，包括
時域信道估計單元301 ，用于確定信道的時域信道估計值。
比較單元302,用于對信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的
功率門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑。
最大多徑時延單元303，用于利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大
多徑時延。
較佳地，所述比較單元302包括
查找單元3021，用于從信道的時域信道估計窗的窗長范圍內(nèi)查找時域信道 估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門限的抽頭。
確定單元3022，用于將所述查找單元3021中查找到的時延最大的抽頭作 為時延最大的有效徑。
較佳地，所述查找單元3021,在信道的時域信道估計窗的窗長范圍內(nèi)，按 照從最后一個抽頭到第 一個抽頭的順序，查找時域信道估計值大于預先設置的 信道有效徑的功率門限的抽頭；所述確定單元3022，將所述查找單元3021第 一個查找到的時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門限的抽頭 作為時延最大的有效徑。
較佳地，本發(fā)明實施例提供的一種確定最大多徑時延的裝置還包括周期 監(jiān)測單元304和更新單元305。周期監(jiān)測單元304，用于監(jiān)測預設周期，當周 期到達時觸發(fā)時域信道估計單元301。此時，時域信道估計單元301，在接收到所述周期監(jiān)測單元304的觸發(fā)時，確定信道的時域信道估計值。所述最大多 徑時延單元303，當確定了本周期內(nèi)信道的最大多徑時延時觸發(fā)更新單元305。 更新單元305,用于當接收到所述最大多徑時延單元303的觸發(fā)時，對本周期 內(nèi)確定的所述信道的最大多徑時延和上一周期內(nèi)確定的所述信道的最大多徑 時延加權求和，并將本周期內(nèi)所述信道的最大多徑時延的值更新為所述加權求 和所得到的值。
綜上所述，本發(fā)明實施例中，通過在頻域對導頻信號進行頻域信道估計， 然后把導頻點的信道估計變換到時域，得到時域信道估計后的信道最大多徑時 延，利用該最大多徑時延進行信道估計，使得估計結果更加準確，從而提高系 統(tǒng)性能。并且，進一步，本發(fā)明實施例根據(jù)系統(tǒng)的CP長度或之前測量得到的 信道最大多徑時延對當前參與時域信道估計的導頻間隔進行了重新設置，與現(xiàn) 有技術中直接釆用缺省的系統(tǒng)導頻間隔相比，避免了系統(tǒng)導頻間隔過密時運算 量太大的問題。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及 其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1、一種確定最大多徑時延的方法，其特征在于，該方法包括確定信道的時域信道估計值；對所述信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑；利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑時延。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述時域信道估計值 的方法包4舌對信道中包含導頻信號的正交頻分復用符號進行頻域信道估計，得到頻域 信道估計值；對所述頻域信道估計值進行離散傅立葉逆變換，得到時域信道估計值。
3、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述頻域信道估計值進 行離散傅立葉逆變換，得到時域信道估計值的方法包括根據(jù)系統(tǒng)的循環(huán)前綴的長度或上一周期確定的最大多徑時延，設定時域信 道估計窗的目標窗長；當所述時域信道估計窗的目標窗長小于或等于利用所述頻域信道估計的 導頻間隔計算得到的時域信道估計窗的當前窗長時，利用所述目標窗長以及所 述當前窗長，計算得到對所述頻域信道估計值進行抽取的倍數(shù)；按照所述倍數(shù)對所述頻域信道估計值進行抽取，并對抽取出來的頻域信道 估計值進行離散傅立葉逆變換，得到時域信道估計值。
4、 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述當前窗長為其中，乂^表示參與系統(tǒng)快速傅里葉逆變換處理的采樣點的個數(shù)， 表 示所述頻域信道估計的導頻間隔。
5、根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，利用下式計算得到對所述頻域信道估計值進行抽取的倍數(shù):其中，A:表示所述倍數(shù)，^，表示參與系統(tǒng)快速傅里葉逆變換處理的采樣點的個數(shù)，^P表示所述頻域信道估計的導頻間隔，^r表示所述目標窗長。
6、 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，周期設置所述時域信道估 計窗的目標窗長為所述循環(huán)前綴的長度。
7、 根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述 時延最大的有效徑對應的時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率 門限。
8、 根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，確定所述信道中時延最大 的有效徑的步驟包括在信道的時域信道估計窗的窗長范圍內(nèi)，按照從最后一個抽頭到第一個抽 頭的順序，查找時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門限的抽 頭；將第一個查找到的時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門 限的抽頭作為時延最大的有效徑。
9、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述有效徑對應的時 延確定信道的最大多徑時延的步驟包括按照系統(tǒng)的采樣頻率對所述有效徑對應的時延進行變換，得到信道的最大 多徑時延。
10、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括監(jiān)測預設周 期，并根據(jù)所述預設周期，周期性觸發(fā)執(zhí)行所述確定信道的時域信道估計值的 步驟。
11、 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，在每一個周期中，當確定了本周期內(nèi)所述信道的最大多徑時延時，該方法還包括對本周期內(nèi)確定的所述信道的最大多徑時延和上一周期內(nèi)確定的所述信道的最大多徑時延進行加4又相加；將本周期內(nèi)所述信道的最大多徑時延的值更新為所述加權相加后得到的值。
12、 一種確定最大多徑時延的裝置，其特征在于，所述裝置包括 時域信道估計單元，用于確定信道的時域信道估計值；比較單元，用于對信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率 門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑；最大多徑時延單元，用于利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑 時延。
13、 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述比較單元包括 查找單元，用于從信道的時域信道估計窗的窗長范圍內(nèi)查找時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門限的抽頭；確定單元，用于將所述查找單元中查找到的時延最大的抽頭作為時延最大 的有效徑。
14、 根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述查找單元，在信道 的時域信道估計窗的窗長范圍內(nèi)，按照從最后一個抽頭到第一個抽頭的順序， 查找時域信道估計值大于預先設置的信道有效徑的功率門限的抽頭；所述確定單元，將所述查找單元第一個查找到的時域信道估計值大于預先 設置的信道有效徑的功率門限的抽頭作為時延最大的有效徑。
15、 根據(jù)權利要求12、 13或14所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包 括周期監(jiān)測單元和更新單元，所述周期監(jiān)測單元，用于監(jiān)測預設周期，并根據(jù)所述預設周期，周期性觸 發(fā)所述時域信道估計單元；所述時域信道估計單元，在接收到所述周期監(jiān)測單元的觸發(fā)時，確定信道的時域信道估計^t;所述最大多徑時延單元，在每一個周期中，當確定了本周期內(nèi)所述信道的 最大多徑時延時觸發(fā)所述更新單元；所述更新單元，用于當接收到所述最大多徑時延單元的觸發(fā)時，對本周期 內(nèi)確定的所述信道的最大多徑時延和上一周期內(nèi)確定的所述信道的最大多徑 時延進行加權相加，并將本周期內(nèi)所述信道的最大多徑時延的值更新為所述加 權相加后得到的值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種確定最大多徑時延的方法及裝置，屬于通信技術領域，用以解決現(xiàn)有技術中存在的信道估計誤差過大的問題。本發(fā)明提供的一種確定最大多徑時延的方法，包括確定信道的時域信道估計值；對所述信道的時域信道估計值與預先設置的信道有效徑的功率門限進行比較，并根據(jù)比較結果確定所述信道中時延最大的有效徑；利用所述有效徑對應的時延確定信道的最大多徑時延。本發(fā)明用于確定信道的最大多徑時延，使得利用本發(fā)明確定的最大多徑時延可以提高信道估計的準確性，從而提高系統(tǒng)性能。
文檔編號H04L25/02GK101635695SQ200810116999
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權日2008年7月22日
發(fā)明者威 葉, 瓊 李, 苗玉梅, 陸會賢 申請人:大唐移動通信設備有限公司